细菌的生长繁殖与变异 PPT课件

在稳定期，细胞开始储藏糖原、异染粒和脂 肪等贮藏物，多数的芽孢菌在这时产生芽孢，有 些微生物在稳定期时还开始合成抗生素等次生代 谢产物。
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4.衰亡期
在衰亡期中，个体的死亡速度超过个体的新
生速度，因此，整个群体就呈现负增长，活细胞
的数目明显下降。这时，细胞形态多样，例如会
产生很多膨大、不规则的退化形态；有些微生物
第二节 细菌的生长繁殖与变异
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一、细菌的生长繁殖
（一）细菌生长繁殖的条件
1.营养物质 2.温度 3.pH 4.气体
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1.营养物质
细菌生长繁殖需要丰富的营养物质， 包括水、碳水化合物、氮化物、无机盐、 生长因子等。
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2.温度
依据细菌对温度的需求不同，可以将 其分为嗜冷菌为 15～40℃，并且大多数病原菌的最适温度 为37℃。
菌膜生长 沉淀生长 混浊生长 对照
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二、细菌在半固体培养基中的生长现象
向 四 周 扩 散 生 长
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沿 穿 剌 线 生 长
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二、细菌在固体培养基中的生长现象
菌落：由单个细菌分裂繁殖后形成一堆肉眼可见的细菌
集团。
可根据菌落大小、形状、颜色、边缘、气味、透明度、表
面光滑度、湿润度及溶血情况等.特片初步鉴定细菌。
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2.对数期
又称指数期，是细菌细胞适应了新的环境后
生长最为旺盛的一个时期，在此时期细胞的数目
以几何级数增长，故称对数期。对数期有以下几
个特点：
1）生长速率常数最大
2）细胞平衡生长，菌体内的成分最为均匀
3）酶系活跃，代谢旺盛
从以上几个特点可以看出，此时期是研究菌
体的最佳时期。
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3.稳定期
又称恒定期或最高生长期。这个时期的特点 是生长速率常数为0，即新繁殖的细胞数目与死 亡的细胞数目相等。这时菌体的产量达到最高点。
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微生物生长规律对工业生产的指导：
（3）延长稳定期
对于合成产物与微生物细胞的形成过程同步 的，稳定期的末期为最佳收获期，因此，延长稳 定期可以获得更多的产品 。
（4）监控衰亡期
微生物在衰亡期，细胞活力明显下降，同时
由于逐渐积累的代谢毒物可能会与代谢产物起某
种反应或影响提纯，或使其分解。因而必须掌握
2.热原质（pyrogen）大多数革兰阴性菌和少数革兰阳性 菌合成的多糖，极微量注入人或动物体内即可引起发 热反应。
3.侵袭性酶类（invasive enzymes）某些病原菌在代谢
过程中产生的具有损伤机体组织、促使细菌侵袭和扩
散的致病性物质。如金葡产生的血浆凝固酶。
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二、与治疗有关的代谢产物
1.抗生素（antibiotics） 某些微生物在代谢过程中产生的一类能抑制 和杀死某些病原微生物和肿瘤细胞的化学物 质。
2.维生素（vitamin） 某些细菌能合成自身所需的维生素，并能分
泌到菌体外供人体吸收利用。
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三、与鉴别细菌有关的代谢产物
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3.pH
大多数细菌的最适pH为7.2～7.6，许 多细菌在代谢过程中分解糖，产生酸，使 pH下降，抑制细菌生长。
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4.气体
与细菌生长繁殖有关的气体主要是氧 气和二氧化碳，此外，有些固氮菌能够固 定空气中的氮气。
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根据细菌对氧的需要情况分为：
专性需氧菌（aerobe）:必须在有氧的环境中 才能生长繁殖。如结核分枝杆菌
因蛋白水解酶活力的增强而发生自溶；有些微生
物会在此时期释放对人类有用的抗生素等次生代
谢产物；在芽孢杆菌中，芽孢的释放往往也发生
在这一时期。
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微生物生长规律对工业生产的指导：
（1）缩短延迟期
延迟期的存在则使发酵周期延长，为提高设 备的使用率及降低生产成本则需缩短延迟期。 （2）把握对数期
连续投放或补加发酵原料，会使菌体随营养 浓度增加而生长速率上升，从而可获得大量的菌 体。
时间，在适当的时候结束. 发酵。
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（三）细菌的人工培养
• 培养基：用人工方法配制的适合于细菌生 长繁殖的营养物质。
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一、培养基
（一）按培养基的物理性状不同分类
液体培养基
半固体培养基
（二）按培养基的用途不同分类：
固体培养基
基础培养基
营养培养基
选择培养基
鉴别培养基
厌氧培养基
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二、细菌在液体培养基中的生长现象
根据生长曲线的变化规律，可以把生长曲线分为四个时 期：延迟期、对数期、稳定期、衰亡期。
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1.延迟期
又称停滞期，是微生物细胞进入一 个新环境的适应时期。此时的微生物数量 不增加，细胞的形态变大或者变长。处在 延迟期的细胞代谢能力强，对外界的理化 因素敏感，细胞代谢活跃，积累了足够的 酶、辅酶和中间代谢产物。为细胞分裂增 殖做准备。
细菌细胞的分裂是从染色体的复制开始的。 为了使遗传物质能均等地分配给两个子代细胞， 染色体的复制与细胞分裂需要配合密切。
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（三）细菌群体生长及生长曲线
细菌生长曲线是专指单细胞微生物的。它是将少量的 单细胞微生物接种纯种到一定容积的液体培养基后，在 适宜的条件下培养，定时取样测定细胞数量。以细胞增 长数目的对数做纵坐标，以培养时间做横坐标，绘制一 条如图所示的曲线，我们称这条曲线为细菌的生长曲线。
专性厌氧菌（anaerobe）: 缺乏呼吸酶，只有 在无氧状态下才能生长。如破伤风芽胞梭菌
兼性厌氧菌（facultative anaerobe）:在有 氧或无氧状态下均能生长，但在有氧时生长 较好。大多数病原菌属于此类。
微需氧菌 :在低氧状态下生长最好。
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（二）细菌生长繁殖的方式与速度
细菌主要以二分裂方式进行无性繁殖，一个 细菌分为两个菌体所需的时间称为世代时间，简 称世代。在适宜的人工条件下，多数细菌的世代 为20～30min。如果按20min繁殖一代计算，10h 后，一个细菌可以繁殖10亿个以上的细菌。
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各 种 细 菌 的 菌 落
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三、人工培养细菌的意义：
细菌性疾病的诊断 细菌的鉴定与研究 生物制品的制备
细菌学指标的检测
在工农业生产和基. 因工程中的应用
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二 细菌的代谢产物
一、与致病有关的代谢产物
1.毒素（toxins ） 包括内毒素和外毒素
外毒素(exotoxin)是多数革兰阳性菌和少数革兰阴性菌在 生长繁殖过程中释放到菌体外的毒性蛋白质；内毒素 (endotoxin)是革兰阴性菌细胞壁的脂多糖。